5G和LTE-A基带处理性能

5G和LTE-A E-NODEB的解决方案

全球正在经历一场巨大的数据风暴,呈指数式增长,对当今和未来的网络构成严峻挑战。

为了应对日益增加的手持设备和移动订阅数量,每月需要增加几个exobytes,导致2017年全球资本开支增长超过1000亿美元。

创建频谱效率更高的密集网络将是关键,除了使用Wifi卸载网络外,我们还将看到更清晰的前端容量不断变化,包括集中式无线接入网络(C-RAN)和远程无线电头端(RRH)。

C-RAN在资源池,绿色基础设施(重用),基站虚拟化,简化管理和操作,协调干扰减轻(ICIC)以及多技术支持方面具有多项优势。

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我们提供什么

  • 实时加速的Linux系统
  • 多核上的高性能和确定性
  • 可移植性和硬件供应商不可知论
  • 基带层处理的稳健性和高QoS
  • 由于功能丰富的RTOS和工具,缩短了上市时间
  • 线性多核可扩展性 - 更低的扩展成本

延迟和处理时间

5G移动网络的延迟要求非常严格。 为了使TTI降至0.2毫秒,基带固件中的中断延迟需要非常低以留出处理空间。 否则,会导致无法接受的大量错过TTI截止日期。

性能挑战

主要的C-RAN挑战在于RRH和集中式BBU,这两者都依赖于低延迟时的高容量。 

RRH不得不增加管理LTE-A载波聚合的智能和能力,并为5G增加无线载波频率带宽。 

协作多点,例如在设备(或用户设备,“UE”)连接到多个远程无线电头(RRH)的情况下,在较低的信令协议层(L1 / L2)上产生更多的控制信令,对实时特性有很高的要求并且软件升级。 

LTE-A / 5G eNodeB主控制器必须基于Linux,因为这是标准的“必备”操作系统。随着用户数或用户数的增加,由LTE协议处理引起的CPU负载,RRC和其他应用程序所带来的CPU负载大大增加。 

对IP FastPath GTP-U终端/中继带宽的要求很高(在UDP之上)。 Linux API和Fast Path编程API必须在多核上很好地扩展。 

这意味着Linux作为控制平面操作系统需要针对多核处理器的吞吐量进行高度优化! 

低级基带处理软件将增加控制复杂度,包括将TTI从1ms降低到0.2ms。由于实时性和可扩展性的原因,放置在硬件中并且不能在Linux用户空间运行,这太复杂了。 

这意味着无线电基带即调制解调器在可预见的未来将需要高性能和可扩展的RTOS! 

用户平面L1-PHY处理主要由硬件加速器支持,因为它的行为有明确规定。第1层和第2层的其余部分需要硬件不可知,便携和可扩展的操作系统,以满足对确定性,低抖动,低延迟,低开销和线性扩展性能的日益增长的需求。对于基带低层,我们仍然需要一个实时操作系统,因为从今天开始,在可预见的未来,Linux并不适合。通过裸机实施绕过Linux来运行L1和L2所需的实时域,最终不是可持续的系统设计。 

随着主要信号处理从软件转移到卸载硬件(或FPGA),多核DSP被通用多核处理器所取代。 L1和大部分L2代码中的部分代码不一定需要DSP内核,而且随着当今不断发展的多核和多核SoC(ARM,PPC,X86等),基带处理要求可以实现,解决方案变得越来越简单,只要您可以为设备提供合适的OS运行时环境。 

我们将继续在eNodeB中看到三个层次: 

  • 主控制器部分基于Linux,将被虚拟化为VNF 
  • 云与无线网络前传之间的无线基带调制解调器(L1 / L2) 
  • 无线电网络前端,完全在HW中,或通过智能RRH进行分层

 

针对5G / LTE-A eNodeB的ENEA OS解决方案

定制的解决方案包括:

  • 专业服务,包括专业领域
    • 根据客户的偏好,其他Linux发行版可能是一种选择
  • BSP适合客户参考目标
    • 包括供应商特定的SDK
    • 该产品是客户特定的OS平台集成

Enea Linux

  • 调整并优化吞吐量(LLD或RT)
  • 具有IPsec和快速路径支持

Enea OSE 

  • POSIX SMP RTOS,包括C ++ 11线程库支持
  • 经过验证的多/多核心线性性能可伸缩性
  • 5G基带处理足够低的延迟和抖动
  • 配合多核处理器实时运行Linux到Linux
  • 提供可扩展和快速的加密和数据包处理

 

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